中国赴美留学生49%选择了STEM专业,其中工程、数学和计算机科学、商科成Top3热门专业
美国相对宽松的工作政策和丰富的薪酬待遇,让近22.5万毕业生在美实习。这也是美国作为大部分留学生留学首选地的一个重要原因,而STEM相关专业的OPT更是长达36个月。
OPT吸引学生留美攻读STEM专业
2020年,近52%的在美留学生选择了STEM领域的专业和学科进行学习。工程、数学和计算机科学类是最多人学习的领域,紧随其后的是商科及管理类。
(来源:Open Doors)
其中,中国留学生选择STEM专业的人数高达49%。其次是商科和j计算机科学、人文社科专业。
(来源:Open Doors)
那么STEM专业有哪些可以选择呢?
今天,科研君就为同学们来聊一聊STEM专业中最热门的"E"——Engineering下方的分支:电气工程学。
Electrical Engineering
大部分国外电气工程专业主要分为4个大的分支:
EE 电气工程 (Electrical Engineering);
ECE 电气及计算机工程 (Electrical & Computer Engineering);
EECS 电气工程及计算机科学 (Electrical Engineering and Computer Science);
ESE 电气及系统工程 (Electrical and Systems Engineering)。
分支一:通讯与网络
通讯与网络:
Communications & Network,是目前很热门的学科方向之一,主要包括:无线网络与光网络、移动网络、量子与光通、信息理论、网络安全、网络协议与体系结构、交互式通、INTERNET运行性能建模与分析、开放式可编程网络、路由算法、多点传送协议、网络电话学、网络中的差错控制理论及应用、多维信息与通理论、网络仿真工具、网络分析、神经网络;信息的特征提取、传送、存储及各种介质下的信息网络化问题,包括大气、空间、光纤、电缆等介质等。此方向与信号处理,计算机,控制与光学等广泛交叉。
一句话:互通信息,实现任何时间、任何地点都进行信息的互通的学科。例如:5G通信。
未来就业前景:就业前景非常不错,可以在电信通信部门,电信通信设备制造业找到工作。
实际应用:
无线通讯技术的逐渐普及,利用其通过相关设施传输语言文字、图片、影像等。
在驾驶汽车时可利用定位系统获取当前路况、获得路线。还会获取附近的景点、餐厅以及车站等相关的路线。蓝牙技术,控制室内的多种设备。
CIS课题选择:
Danijela Cabric
加州大学洛杉矶分校电子工程系终身教授
加州大学洛杉矶分校电子工程系电路和嵌入式系统项目主任及学术领头人
2018-2019 IEEE Com Soc 美国电气和电子工程师协会通讯领域杰出科学家
美国IEEE网络信号和信息处理期刊副主编
其著名论文“Implementation issues in spectrum sensing for cognitive radios ”奠定现代通讯网络基础,单篇引用超 3300 次
美国著名通讯硬件制造商 MaxLinear 公司首席科学顾问
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分支二:信号处理
通讯与网络:
Signal Processing,是对各种类型的电信号,按各种预期的目的及要求进行加工过程的统称。信号处理技术是现代电气电子工程的基础。包括声音与语言信号处理,图像与视频信号处理,生物医学成像与可视化,成像阵列与阵列信号处理,自适应与随时间变化的信号处理,信号处理理论,大规模集成电路体系结构,实时软件,统计信号处理,非线性信号处理与非线性系统标识,滤波器库与小波变换理论,无序信号处理,分形与形态信号处理。
一句话:将抽象的信息通过数学公式计算和仪器演示成为可视化图像的学科。例如:雷达排除信号干扰。
未来就业前景:就业前景比较广泛,因为该方向中各个分支都具有很强的应用性,可以应用在制造业,航空航天业,医学界,以及军事领域等等。
实际应用:
现在各种嵌入式设备,智能设备,越来越多,如机器人,平衡车,人们需要给它一个输入,根据输入和系统特性,得到输出,或者对输出进行某种处理。这其中会用到大量的信号与系统相关的知识。
CD代替磁带,数码相机代替胶卷,汽车电子系统中的红外线、雷达、监控设备等都需要数字信号处理技术对数据进行处理分析。
分支三:电子学与集成电路
电子学与集成电路:
Electronics and Intefrated Circuit,本领域包括微电子学与微机械学,纳电子学,超导电路,电路仿真与装置建模,集成电路设计,大规模集成电路中的信号处理,易于制造的集成电路设计,集成电路设计方法学,A/D 与 D/A 转换器,数字与模拟电路,数字无线系统,RF 电路,高电子迁移三极管,雪崩光电管,声控电荷传输装置,封装技术,材料生长及其特征化。
一句话:研究如何将众多电子元件合成到一个微型芯片,并不断增加元件数量缩小芯片大小的学科。例如:Core i7处理器
未来就业前景:主要可以从事芯片开发,电子产品研发方面的工作,就业前景乐观,在以生产商为代表的电子产品生产领域拥有着广阔的就业空间。
实际应用:
数字电路和模拟电路构成了我们感知世界,处理信息的根本,而集成电路就是将特定功能的电路变得更小,更轻、更便于使用。可以说现在只要是用电的,不管是插电的电池的还是烧油的太阳能的,内部都有着一片片的集成电路。
没有集成电路,可能电脑还是一间房那么大,运算速度也慢的要命;没有集成电路,可能不会出现手机甚至BB机,因为实在太笨重了根本无法携带;没有集成电路,卫星上天都很困难。
以及,应用在关注如何设计芯片、制作芯片、做MCU等。
CIS课题选择:
Jan Van der Spiegel
宾夕法尼亚大学电子工程系终身教授
宾夕法尼亚电子传感信息研究中心主任、教职工会教务长
全球最大电子信息学会 IEEE终身会士
曾连续两年担任 IEEE 固态电路学会全球大会主席
在IEEE预审委员会、10多家顶尖学术期刊杂志担任编辑和编审委员会成员
曾任清华大学高级客座教授
发表个人专利报告,学术期刊论文及被引用、编写著作超500篇(部)
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Ya-Hong Xie
加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系终身教授
贝尔实验室物理科学和工程研究部的技术人员
撰写和合作撰写了180多篇技术文章,拥有38项美国以及韩国、日本和中国等国家的多项专利
电气与电子工程师协会IEEE的会员
2012年德国洪堡基金会研究奖和美国半导体研究公司发明人表彰奖得主
德国莱布尼茨协会研究所IHP (Institut für Innovative Mikroelektronik)的访问科学家
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分支四:计算机工程
计算机工程:
Computer Engineering(简称CE),计算机工程专业是EE和CS的交叉学科,不同于CS专业从计算机计算的角度研究算法和编程语言等,CE主要从计算机工程设计的角度出发,研究电路,电子设计等应用研究。其主要以电子技术的应用层面为主,而较少应用自然科学中的数学,统计等知识。
CE的学生除了掌握相关的编程技巧外,还需要学习包括电路、电子学等相关知识。不同于CS专业毕业去IBM,微软,谷歌等公司,CE方向的毕业生一般去英特尔、苹果、华为等偏向于硬件设计的企业,主要做嵌入式系统等。该方向由于偏向于应用,就业出路较好。
一句话:和计算机结合,侧重于计算机系统的布局/安装/调试/优化的学科。例如:分布式软件系统。
实际应用:
以分布式系统为例,其是若干独立计算机的集合,这些计算机对于用户来说就像是单个相关系统”。
以谷歌、亚马逊等服务商而言,他们的数据中心都由上万台主机支撑起来的。虽然很厉害,但对于外人来说,是感觉不到这些主机的存在。
也就是说,我们只看到是一个系统在运作。其次解决了高可用问题,一台电脑是不能保证100%的可用性的,它总归有可能会坏内存和磁盘中的数据会受到太阳黑子的影响出错,网络需要停机维护升级,机房也可能会停电,所在地区可能会地震等等。
所以我们可以通过分布在全世界的数据中心(也就是机房)组成一个大的分布式系统,通过合理的设计,达到接近100%的可用性,也就是任何时段,都有服务器是好的可以处理你的请求。
还有互联网与系统,计算机系统结构,数据库等。
CIS课题选择:
William Nace
卡内基梅隆大学计算机科学教授
卡内基梅隆大学工程学院教学委员会创立人
INI录取委员会与INI课程委员会成员
Spira优秀教育奖获得者
ECE项目评估委员会主席以及优秀教员
前美国空军中校,服役超过20年
曾担任美国航空科研发展亚洲办公室首席科学家和技术总监
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分支五:控制系统
控制系统:
Control Systems,主要研究鲁棒与最优,鲁棒多变量控制系统,大规模动态系统,多变量系统的标识,制造系统,最小最大控制与动态游戏,用于控制与信号处理的自适应系统,随机系统,线性与非线性评估的设计,随机与适应控制等等。
一句话:研发制造具有自身目标和功能的管理系统,保证其在环境条件变化下可以实现自我调节的学科。例如:温控器
未来就业前景:主要可以从事芯片开发,电子产品研发方面的工作,就业前景乐观,在以生产商为代表的电子产品生产领域拥有着广阔的就业空间。
实际应用:
空调属于闭环控制,它内置的传感器能够读取室内的实际温度,当实际温度与它被设的温度相对较高时,它继续加大力度工作,而实际温度相对较低时,便休息一段时间再工作。它就是通过这样的方式使得室内温度保持在恒定的。
水壶烧水自动断电,冰箱压缩机的启停等,都是简单的自动控制。最典型的就是比例控制。以及衍生出的PI.PID控制。身边应用最多的,是家里的变频空调。
Ref.: https://opendoorsdata.org/annual-release/
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